坏死股骨头松质骨生物力学特征的空间分布规律
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1.北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室;2.北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京航空航天大学医学科学与工程学院

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Spatial distribution of microstructural and mechanical characteristics of trabecular bone in the femoral head with osteonecrosis
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    目的 探究坏死股骨头中松质骨微观结构参数和力学性能的空间分布规律,为临床诊断中科学评估病灶对病情的影响提供理论依据。方法 结合影像学测量和数值模拟方法定量分析不同区域松质骨的微观结构参数和力学性能,分别从冠状面、矢状面和水平面投影方向上探究了松质骨生物力学特征的空间分布特点。结果 在股骨头的冠状面和矢状面投影方向上,松质骨的微观结构特征与力学性能大致呈Y型分布,Y形区域内松质骨的力学性能高于其他区域,该分布特点与股骨头内的主压应力束的位置相吻合。结论 位于股骨头Y形区域内的坏死灶对股骨头内应力分布的影响程度会更大,更有可能导致病情恶化。临床诊断中应充分考虑坏死灶和Y形区域的位置关系。

    Abstract:

    Objective To explore the spatial distribution of microstructural and mechanical properties of trabecular bone in the femoral head with osteonecrosis. Methods Microstructural and mechanical properties of trabecular bone was measured using imaging measurements and numerical simulation methods, the spatial distribution of these properties was investigated along coronal, sagittal and vertical directions. Results Microstructural and mechanical properties of trabecular bone were Y-shaped distributed along coronal and sagittal directions, which is consistent with the location of the principle compressive group in the femoral head. Mechanical properties of trabecular bone in the Y-shape were higher than the other areas. Conclusions Necrotic lesions in the Y-shape could bring more change to the stress distribution and cause the deterioration of osteonecrosis.

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  • 收稿日期:2021-04-01
  • 最后修改日期:2021-05-08
  • 录用日期:2021-05-11
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